CN200947671Y

CN200947671Y - 带式扬声器

Info

Publication number: CN200947671Y
Application number: CN 200620039078
Authority: CN
Inventors: 丁轶
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2016-01-20

Abstract

本实用新型公开了一种具有柔性线路带状振膜的带式扬声器，该带式扬声器包括：一外壳主体；容纳在外壳主体内的带状振膜及磁路装置；以及用于支承带状振膜的支承结构，该支承结构定位并保持所述带状振膜振动；其中，所述带状振膜上设有柔性导电线路由此形成柔性线路带状振膜，所述支承结构为弹性体支承结构并且设置在所述柔性线路带状振膜的至少一端。依据上述实用新型设计方案所制成的带式扬声器，无须阻抗匹配器，使得带式扬声器的结构紧凑，体积小，且成本较低。这种具有柔性线路带状振膜的带式扬声器，其性能高于常规的平膜扬声器，主要电声学技术指标在常规带式扬声器的正常范围。

Description

带式扬声器

技术领域

本实用新型涉及音响设备中的电动式扬声器之一的带式扬声器单元，属于电声技术领域。

背景技术

自1924年出现带式扬声器，1930年巴特霍勒尔(Blatthaller)发明大功率带式扬声器以后，历史上曾出现多种款式的带式扬声器。

1923年，西门子的里格发明了等电动式平膜扬声器，1958年以色列的R.R.Gamzon和E.F.，Frei发明了现代意义上的平膜扬声器，以后，有许多局部结构设计不同的平膜扬声器出现。

上述两种扬声器一直各自沿着两条技术途径发展。这方面信息在《实用扬声器技术手册》中有详细记载。(王以真编著，北京国防工业出版社，2003.4，ISBN-7-118-03066-X)

常规带式扬声器的振膜由带状铝箔制成，其基本特征是磁极位于带状振膜宽度方向的两侧，音频信号经阻抗匹配器次级由振膜两端接入；铝带振膜既是通过音频信号的音圈、又是产生声音的振膜。常规带式扬声器尽管能完美重放高频、超高频信号，且音色和音质独具特色；但铝带振膜的阻抗特别小，音频信号必须通过变压器-阻抗匹配器输入，这是常规带式扬声器制造工艺复杂、结构体积大，成本高的一个重要因素，这导致了这种具有良好潜质的扬声器难以大面积推广使用。

平膜扬声器的振膜是由柔性平面膜上复合铝箔等轻金属箔，用柔性线路板工艺制成回转型导电线路；其各列磁体的磁极N-N或S-S相对，相邻两列磁体极性相反，条状磁体固定在轭铁上构成磁环路；具有回转型导电线路的平面振膜位于两列磁体的磁极之间。

这种平膜扬声器与常规带式扬声器产品相比零件少，结构紧凑，成本相对较低。但平膜扬声器结构的局限性，造成其主要电场技术性能难以达到常规带式扬声器的水平。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带式扬声器，其结合了平膜扬声器的某些特点，使带式扬声器的结构紧凑、体积小且成本较低。

本实用新型的带式扬声器包括：一外壳主体；容纳在外壳主体内的振膜和磁路系统，所述磁路系统包括安置在外壳主体内的轭铁以及配置在轭铁上的多列条状磁体；以及用于支承所述振膜的支承结构，所述支承结构定位并保持所述振膜振动；其中，振膜上设有柔性导电线路，所述振膜及其上设置的柔性导电线路均呈带状，由此形成一柔性线路带状振膜；所述柔性线路带状振膜通过位于其两头的固定段固定；所述支承结构为由弹性体构成的弹性体支承结构并且设置在所述柔性线路带状振膜的至少一端。

根据本实用新型另一方面，上述柔性线路复合振膜由塑料薄膜基材复合轻金属箔而成，上述金属箔膜通过印刷电路光刻腐蚀法形成由来电路组和去电路组构成的回转型导电线路。

根据本实用新型另一方面，上述塑料薄膜基材由聚酯、聚醚亚胺和聚酰亚胺中的一种高强度耐热塑料薄膜制成，上述轻金属箔为铝箔。

根据本实用新型另一方面，所述弹性体支承结构包括第一曲面弹性体和第二曲面弹性体，所述第一和第二曲面弹性体通过其互补配合的对合面从柔性线路带状振膜的平面的两面相对对合，从而夹住柔性线路带状振膜上的被支承部。所述第一弹性体与第二弹性体之间对合面为曲面，曲面弹性体的对合面形状为以下形状之一：波浪形、正弦形、S形、U形、V形、C形、W形和M形。

根据本实用新型另一方面，所述柔性线路带状振膜上的柔性线路其来电路组和去电路组中的每根导线依次通过过渡导线首尾连接形成有始末端的柔性线路电接点，音频信号直接输入所述电接点。

根据本实用新型另一方面，所述条状磁体包括安置在带状振膜宽度方向两侧且磁极面向所述振膜两侧的两列磁体和位于两列磁体中间的至少一列磁体，所述位于中间的磁体采用平膜扬声器的磁路形式；在上述磁路分布中，沿所述振膜方向相邻的两列磁体的极性保持相反形成磁隙；相邻两个磁隙中磁力线指向相反。

根据本实用新型另一方面，所述磁路系统中的条状磁体分布包括以下多种平膜扬声器的磁路类型中的一种：(1)所述多列磁体呈对称状地分布在所述振膜平面的两面；(2)所述多列磁体呈非对称状地分布在所述振膜平面的两面；(3)所述多列磁体呈交错状地排列在所述振膜平面的两面，形成推挽式磁路；在上述磁路分布中，沿所述振膜平面宽度方向相邻的两列磁体的极性保持相反形成磁隙；相邻两个磁隙中磁力线指向相反形成依次交错分布。

根据本实用新型另一方面，所述带状振膜上的所述柔性线路以一组去电路组、一组来电路组构成一个单元回转型电路，可横向扩展为n组去电路组、n组来电路组形成n个单元回转型电路的带状振膜，横向扩展的n组去电路组、n组来电路形成依次交错分布；而所述磁路系统中的磁体相应可扩展为1+2n列磁体构成n单元磁路，扩展的n单元磁路中的相邻的两列磁体的极性相反形成磁隙，相邻两个磁隙中磁力线指向相反，其2n个磁隙中磁力线指向形成依次交错分布；n为1及1以上的自然数。其中，所述带状振膜上的去电路组、来电路组依次交错分布于相邻的磁隙中。

依据上述实用新型设计方案所制成的带式扬声器，无须阻抗匹配器，使得带式扬声器的结构紧凑，体积小，且成本较低。这种柔性线路振膜的带式扬声器，其性能高于常规的平膜扬声器，主要电声学技术指标在常规带式扬声器的正常范围。

附图说明

图1为根据本实用新型的带式扬声器的分解示图；

图2A为具有一单元回转型导电线路的带式扬声器振膜磁路结构的示意图；

图2B为具有两单元回转型导电线路的带式扬声器振膜磁路结构的示意图；

图3A为应用在根据本实用新型的带式扬声器中的柔性线路带状振膜的立体图，其中的振膜在其两头由弹性支承结构支承；

图3B为应用在根据本实用新型的带式扬声器中的柔性线路带状振膜的立体图，其中的振膜在其一头由弹性支承结构支承；

图3C为应用在根据本实用新型的带式扬声器中的柔性线路带状振膜的立体图，其中的振膜在其中间还具备一个附加的弹性支承结构；

图3D为应用在根据本实用新型的带式扬声器中的柔性线路带状振膜的头部结构剖面示意图，其中的振膜的头部由金属薄片型曲面弹性体支承结构支承；

图4A为可应用于本实用新型的带式扬声器的平膜扬声器磁路结构示意图；

图4B为可应用于本实用新型的带式扬声器的平膜扬声器变形磁路结构示意图；

图4C为可应用于本实用新型的带式扬声器的平膜扬声器推挽式磁路结构示意图。

附图标记

1 带式扬声器壳体

2 接线柱

3、3-1、3-2、3-3、3-4、3-5

4 轭铁

5 柔性线路带状振膜

6 柔性线路电接点

7、7-1、7-3、7-5 磁体

8 扩散口

9 面板

10 柔性导电线路(去电路)

11 柔性线路振膜基材

12 柔性导电线路(来电路)

13 吸音材料

14 振膜固定段

15 第一曲面弹性体

16 第二曲面弹性体

17 第一金属薄片型曲面弹性体

18 第二金属薄片型曲面弹性体

19 导磁板(轭铁)

20 导音孔

具体实施方式

现结合附图对具体实施方式作如下说明。

图1示出了根据本实用新型的带式扬声器的分解示图。如图1所示的带式扬声器的整体结构与传统的带式扬声器相比较减少了一个重要部件-阻抗匹配器。具体地说，根据本发明的带式扬声器包括：一外壳主体1；容纳在外壳主体1内的带状振膜5及磁路系统；用于支承带状振膜5的支承结构，支承结构用于定位并保持带状振膜5振动；以及吸音材料13、相对外壳主体安装的扩散口8和面板9。根据本实用新型，在带状振膜上设有柔性导电线路去电路、来电路，由此形成一柔性线路带状振膜5。需特别强调的是，振膜5与其上的柔性导电线路同是呈带状，并且带状振膜5通过其两端部的振膜固定段14固定连接到外壳主体1上，一般情况下，带状振膜5的振膜固定段14位于支承结构的外侧，并且支承柔性线路带状振膜的支承结构为弹性体支承结构。

图3A、图3B和图3C分别示出了应用于本实用新型的带式扬声器中的柔性线路带状振膜5的多种实施方式。该带状振膜5可通过将高强度的耐高温塑料薄膜，如聚酯、聚酰亚胺、聚醚亚胺等作为基材11，复合铝箔等轻金属箔膜制成。该带状振膜带状振膜通过印刷电路光刻腐蚀法制成连续的多圈回转型的柔性导电线路去电路、来电路。带状振膜5上的柔性导电线路10、12的阻抗可以根据需要设定，一般在4-8欧姆的范围内。音频信号由该导电线路、的始末端的柔性线路电接点6输入。

在图2A中有一组去电路组10和一组来电路组12，构成一单元带状振膜，其电路组10和来电路组12中的每根导线依次通过过渡导线首尾连接，组成回转型的导电线路，音频信号则直接输入带状柔性线路振膜上的电路的始末端。

在图2B、图4A、图4B、图4C中各有两组去电路组和两组来电路组构成二单元柔性线路带状振膜，带状振膜上的去电路组和来电路组依次交错分布组成回转型的导电线路。如上所述，柔性线路带状振膜5是通过弹性体支承结构支承的。图3A为由弹性体支承结构两头支承柔性线路带状振膜5的立体图，其中的振膜5由弹性体支承结构定位并保持扬声器振膜振动。这种支承结构包括一第一曲面弹性体15和一第二曲面弹性体16；第一曲面弹性体15具有凸出的曲面形状的第一对合面，第二曲面弹性体16具有与第一曲面弹性体的曲面形状互补配合的凹进的曲面形状的第二对合面。第一弹性体的第一对合面和第二弹性体的第二对合面从柔性线路带状振膜的被支承部的两侧相对对合，从而夹住被支承部。需说明的是，第一对合面、第二对合面与振膜之间不具有如粘合剂之类的连接手段，这对于提高扬声器的性能是尤为有利的。或者，如图3B所示，弹性体支承结构也可仅设置在柔性线路带状振膜的一头。此外，如图3C所示，当柔性线路带状振膜较长的情况下，如带状振膜达300毫米以上长度时，在振膜的中部可以安置一对或多对曲面弹性体，以进一步支撑和稳定柔性振膜。第一弹性体与第二弹性体之间对合面为曲面，曲面弹性体的对合面形状为以下形状之一：波浪形、正弦形、S形、U形、V形、C形、W形和M形。

或者，曲面弹性体也可用两片薄而有弹性金属片制成，例如如图3D所示，其中标号17、18分别为一对金属薄片型的曲面弹性体，金属薄片型的曲面弹性体的对合面从带状振膜的两面夹住带状振膜，金属薄片型的曲面弹性体可选用磷青铜或铍铜等金属材料制成。此外，支承结构也可采用波浪型弹簧(未图示)，例如可选用磷青铜或铍青铜，弹簧在带式振膜的头部胶合固定。

容纳在外壳主体中的磁路系统包括安置在外壳主体内的轭铁4以及配置在轭铁4上的条状磁体3、7，条状磁体3、7可以通过粘合剂粘合在轭铁4之上。磁体一般使用钕铁硼磁体等高性能磁体，或者也可将钕铁硼磁体与铁氧体磁体组合使用。

磁路系统可以有多种配置方式，如图2A所示，在带状振膜5的宽度方向的两侧有相对的S极面向振膜侧面的条状磁体7-1和7-3，在带状振膜5的下方，即与柔性导电线路10、12相对的一侧，设有一N磁极面向振膜平面的条状磁体3-2，这样，磁体7-1和磁体3-2的磁极之间可形成第一磁隙，磁体3-2和磁体7-3的磁极之间可形成第二磁隙，可以看到，在此实施例中，相邻两列磁体(即形成磁隙的两列磁体)的磁极的极性相反形成磁隙，两磁隙中的磁力线成S-N、N-S指向分布。需说明的是，磁路设计可以采用常规带式扬声器和常规平膜声器两种磁路相结合的技术方案，即在带状振膜宽度方向的两侧排列两列磁体，磁体形状如常规带式扬声器一样，而在这两列磁体中间的磁体采用平膜扬声器中常用的磁路形式，如图2A、图2B所示。此外，也可以采用常规平膜扬声器的磁路的主流型式及其各种变形方案：磁体以振膜平面为基准排列在振膜的平面的两面，磁体的N-N或S-S磁极面向振膜平面相对排列，而相邻两列磁体极性相反分别形成磁隙。例如，如图4A所示，其中五列磁极3-1、3-2、3-3、3-4和3-5沿振膜平面宽度方向分别排列在振膜平面的两面，这些磁极在振膜平面的两面是对称的，而相邻两列磁体的极性相反分别形成磁隙，磁隙中的磁力线成S-N、N-S、S-N、N-S指向分布，磁力线指向交错分布。或者，磁体可以在振膜一面成非对称的排列。或者，磁体也可在振膜平面的两面以对称排列和非对称排列组合形式排列，如图4B所示，其中的三列磁体3-1、3-3、和3-5呈对称状排列，而两列磁体3-2、3-4呈非对称状排列，在磁体3-1和磁体3-2的磁极之间、磁体3-2和磁体3-3的磁极之间、磁体3-3和磁体3-4的磁极之间以及磁体3-4和磁体3-5的磁极之间分别形成磁隙，相邻两列磁体的极性都保持相反，磁隙中的磁力线成S-N、N-S、S-N、N-S指向分布、磁力线指向交错分布。此外，也可以将磁路系统配置成推挽式磁路，即柔性线路带式振膜平面的两侧的磁体3-1、3-2、3-3、3-4、3-5呈交错排列的状态，在磁体3-1和磁体3-2的磁极之间、磁体3-2和磁体3-3的磁极之间、磁体3-3和磁体3-4的磁极之间以及磁体3-4和磁体3-5的磁极之间分别形成磁隙，如图4C所示，但沿所述振膜宽度方向相邻的两列磁体的极性仍保持相反，磁隙中的磁力线成N-S、S-N、N-S、S-N指向交错分布。对完整扬声器磁路而言可以仅将磁体排列在振膜一面，也可以将磁体在振膜平面两的两面对称排列，或者采用对称排列与单侧排列相组合的形式，以及这些组合形式与常规带式扬声器磁路设计的再组合。需说明的是，上述带式扬声器的各种形式的磁路必须符合以下条件：其相邻两列磁体在带状振膜平面处的磁极的极性相反形成磁隙，磁隙中的磁力线成N-S、S-N和S-N、N-S中至少一种方式交错指向分布。

柔性导电线路可以根据需要横向扩展，例如，如图2B所示的2单元振膜，振膜可横向扩展n组去电路组和n组来电路组，构成n单元导n个单元导电线路振膜，此处n为1或大于1的自然数，从而成为2单元或多单元的柔性导电线路，由此形成较宽的带状振膜。与柔性线路振膜可横向扩展相对应的是，扬声器的磁路也应横向扩展。图2A示出了由3列磁体7-1、3-2、7-3构成的一个单元磁路系统，图2B所示的磁路系统包括5列磁体为2单元磁路，也就是说，磁路可以通过横向设置的1+2n列磁体可扩展为n单元磁路，此处n为1及大于1的自然数。

在图2A一单元带状振膜中有一组去电路组10在磁力线指向为S-N的磁隙中，而另一组来电路组12则在磁力线指向为N-S的磁隙中。

在图2B、图4A、图4B、图4C中带状振膜上的去电路和来电路成交错分布于相应的磁隙中，磁隙中的磁力线指向为N-S、S-N和S-N、N-S中至少一种方式交错分布以上说明是示范性的。在不脱离本实用新型的主旨和精神的前提下，本领域的技术人员可以作出改变，例如，磁路设计可采用常规带式扬声器与平膜扬声器方式相结合的方案，也可采用常规平膜扬声器磁路设计方案及其多种变形磁路。本实用新型的保护范围将由所附权利要求书确定。

Claims

1.一种带式扬声器，所述带式扬声器包括：

一外壳主体；

容纳在外壳主体内的振膜和磁路系统，所述磁路系统包括安置在外壳主体内的轭铁以及配置在轭铁上的多列条状磁体；以及

用于支承所述振膜的支承结构，所述支承结构定位并保持所述振膜振动；其特征在于，

所述振膜上设有柔性导电线路，所述振膜及其上设置的柔性导电线路均呈带状，由此形成一柔性线路带状振膜；所述柔性线路带状振膜通过位于其两头的固定段固定；所述支承结构为由弹性体构成的弹性体支承结构并且设置在所述柔性线路带状振膜的至少一端。

2.如权利要求1所述的带式扬声器，其特征在于，所述柔性线路复合振膜由塑料薄膜基材复合轻金属箔而成，所述金属箔膜通过印刷电路光刻腐蚀法形成由来电路组和去电路组构成的回转型导电线路。

3.如权利要求2所述的带式扬声器，其特征在于，所述塑料薄膜基材由聚酯、聚醚亚胺和聚酰亚胺中的一种高强度耐热塑料薄膜制成，所述轻金属箔膜为铝箔。

4.如权利要求1或2所述的带式扬声器，其特征在于，所述弹性体支承结构包括第一曲面弹性体和第二曲面弹性体，所述第一和第二曲面弹性体通过其互补配合的对合面从柔性线路带状振膜的平面的两面相对对合，从而夹住柔性线路带状振膜上的被支承部。

5.如权利要求4所述的带式扬声器，其特征在于，所述第一弹性体与第二弹性体之间对合面为曲面，曲面弹性体的对合面形状为以下形状之一：波浪形、正弦形、S形、U形、V形、C形、W形和M形。

6.如权利要求2所述的带式扬声器，其特征在于，所述柔性线路带状振膜上的柔性线路其来电路组和去电路组中的每根导线依次通过过渡导线首尾连接形成有始末端的柔性线路电接点，音频信号直接输入所述电接点。

7.如权利要求1所述的带式扬声器，其特征在于，所述条状磁体包括安置在带状振膜宽度方向两侧且磁极面向所述振膜两侧的两列磁体和位于两列磁体中间的至少一列磁体，所述位于中间的磁体采用平膜扬声器的磁路形式；

在上述磁路分布中，沿所述振膜方向相邻的两列磁体的极性保持相反形成磁隙；相邻两个磁隙中磁力线指向相反。

8.如权利要求1或7所述的带式扬声器，其特征在于，所述磁路系统中的条状磁体分布包括以下多种平膜扬声器的磁路类型中的一种：(1)所述多列磁体呈对称状地分布在所述振膜平面的两面；(2)所述多列磁体呈非对称状地分布在所述振膜平面的两面；(3)所述多列磁体呈交错状地排列在所述振膜平面的两面，形成推挽式磁路；

在上述磁路分布中，沿所述振膜平面宽度方向相邻的两列磁体的极性保持相反形成磁隙；相邻两个磁隙中磁力线指向相反形成依次交错分布。

9.如权利要求1、2或7所述的带式扬声器，其特征在于，所述带状振膜上的所述柔性线路以一组去电路组、一组来电路组构成一个单元回转型电路，可横向扩展为n组去电路组、n组来电路组形成n个单元回转型电路的带状振膜，横向扩展的n组去电路组、n组来电路形成依次交错分布；而所述磁路系统中的磁体相应可扩展为1+2n列磁体构成n单元磁路，扩展的n单元磁路中的相邻的两列磁体的极性相反形成磁隙，相邻两个磁隙中磁力线指向相反，其2n个磁隙中磁力线指向形成依次交错分布；n为1及1以上的自然数。

10.如权利要求9所述的带式扬声器，其特征在于，所述带状振膜上的去电路组、来电路组依次交错分布于相邻的磁隙中。